大直径长壁管线穿越pccp管道穿越施工技术

大直径长壁管线穿越pccp管道穿越施工技术

1pccp管或钢管该重点供水项目位于辽宁省阜新市张武县。合同建设项目为管道建设项目，主要包括pc-cp管道和管子。主管道为3根DN3400的PCCP管或钢管,控制范围:桩号D020+254~D047+577,线路全长为27.323km,其中PCCP管段线路长26.403km,钢管段线路长0.920km。本工程需穿越柳河,穿越柳河PCCP管道安装属于三管同槽施工,施工桩号范围D031+241~D029+840,长1401m。2pccp管道穿过河流进行施工2.1管道上排事围堰PCCP管道穿越柳河施工时采取分段围堰法,在管线穿越柳河主河道右岸进行一期围堰导流,桩号D030+800处预埋涵管过水。二期导流围堰采取在已安装完成的管道上方预埋涵管,桩号D030+830处开挖导流明渠过水,围堰采用开挖料进行填筑。上游受水流冲刷侧围堰在迎水面采用无纺布防渗、防冲。下游围堰主要采用开挖料堆积兼做挡水围堰,距开挖边坡预留5000mm设备通行路,征地边线处码砌编织袋进行防护,并防止堆土流失。在围堰底部预埋ue788150mm厚壁钢管进行排水,为避免下游河水倒灌沟槽,在钢管上设置阀门,每根管设置一个阀门,单根排水管长150m,排水管间距100m,布置11根,合计1650m。2.21.1管道施工PCCP管道施工程序:施工降排水→测量放样→沟槽开挖→基础处理→预制混凝土垫块安装→管道安装→土方回填。2.2.1地下水补给及明排施工降排水主要包括施工废水、雨水及基坑渗水,排水目的是保证主体工程在干地施工,主要采用明排结合井点降水的方式进行控制。井点降水:根据地勘报告及现场实际情况,地下水的主要补给来源是大气降水及河流侧渗补给,故采取在上下游分别设置两排无砂管降水井。沟槽顶面边坡降水井间距为6m,井深14.75m,马道以下降水井间距为9m,井深8m(见图1)。明排:明排主要针对于施工废水、雨水等,排水沟靠近坡脚宽500mm,深500mm;在排水沟间距10m处挖集水坑,采用流量Q=65m通过先期的井点降水将地下水降至建基面以下0.5m,保证开挖时土质干燥便于施工。通过在坡脚处设置排水沟的明排方式排出了施工过程中的雨水、渗漏水及施工废水,为彻底解决干地施工做了保障。2.2.2沟槽开挖放样测量放样采用全站仪进行施工,根据施工控制网坐标对柳河穿越段沟槽中心线、高程进行放样,按设计断面对沟槽开挖上、下口边线进行放样,并依此边线进行开挖2.2.3基坑开挖和整地柳河穿越沟槽开挖共分三段,其中第一段为保证工期在降水、测量完成后完全采用液压反铲进行开挖。第二、三段采用液压反铲配合挖泥船分段分层进行,第一层土方开挖采用反铲挖掘机进行开挖,开挖深度2.0~2.5m;第二层土方开挖采用YSCSD-250型绞吸式挖泥船进行开挖,挖泥船长18m,开挖深度7~10m。最佳工作效率为45°角,有效工作深度5~7m,开挖效率1400m第一层开挖完成后将河水引至基坑,水深1.5m时挖泥船下水,1.8m时开始作业。挖泥船由基坑中心向两侧进行台阶式开挖,两侧边坡预留1.5m安全稳定距离;以此类推,当挖至距离建基面20cm时,采用人工配合挖掘机进行开挖,采用PC360长臂反铲挖掘机进行削坡(见图2)。开挖完成后进行马道修整,15m宽马道铺设厚30mm碎石并铺履带板保证吊车行走顺畅。开挖断面较宽为83.5m,雨天积水面积较大,为防止边坡失稳,边坡形成之后,在边坡上覆盖一层防雨布,减少雨水对边坡的冲刷。2.2.4混凝土基础施工柳河穿越工程以粉细砂为主,在开挖到设计底高程后,进行砂垫层铺设、垫层混凝土浇筑以及基础混凝土浇筑。根据管道混凝土基础图纸,穿越柳河段采用钢筋混凝土基础,垫层为厚100mm的C20混凝土;底板混凝土采用C30钢筋混凝土,分两期施工,一期底板混凝土(底层至管底以下10cm混凝土),二期包角混凝土,即120°包角至管底高程以下10cm(见图3)。底板混凝土浇筑完成后进行PCCP管道安装,采用预制混凝土垫块防止PCCP管道滚动,打压合格后进行二期混凝土施工。形成流水线,施工段以50m为一段。2.2.5垫块、混凝土混凝土垫块用于管道安装时防止PCCP管道滚动,布置于一期混凝土上。每节管单侧摆放垫块4块,每节管设置垫块8块。混凝土垫块采用C30钢筋混凝土,长0.5m,宽0.3m,高度0.1~0.2m。垫块提前制作,安装时达到设计强度,2号中间钢筋长出垫块边缘各10cm,方便于垫块运输以及安装过程中来回拉动,保证垫块在合理的位置上,满足安装要求(见图4)。2.2.6临时便道内管道布置在运输道路达到运管条件后方可组织PCCP管运输,选用160t履带式起重机进行卸车布管。管材布置于临时便道右侧,管底采用开挖料回填,并高于临时便道,运管车进入现场,由专业吊装人员指挥配合卸管并且吊放在合理位置,为保护管材及起吊方便,在管材底部垫砂袋。400t履带吊布置于15m马道处,将管材运输至作业面,吊具主要采用专用吊带和钢丝绳外缠麻绳(见图5)。2.2.6.pccp管的安装提前将预制垫块摆放在底板混凝土上,摆放位置应准确,垫块上摆放比垫块大一圈的闭孔泡沫板或采用油毡进行防护,以免对管材砂浆或外防腐造成破坏。400t履带吊将PCCP管材吊入沟槽,人工摆正并就位,就位后PCCP管采用“手拉葫芦安装法”安装,采用专门制作的拉紧装置,收紧吊带,使管子插口端向承口内顶装。在已安装完成后的第一节管道内下部架设受力斜梁,在第二节管道外端口架设横梁,用特制钢索和手拉葫芦将两梁连接,通过手拉葫芦,将第二节管道拉至安装位置。上下、左右摆动由400t履带吊进行微调。2.2.6.试压口安装压力管道接口连接完毕后进行单口打压试验,试验压力为管道设计压力加0.3MPa。试压采用手提式打压泵(打压表必须进行检测),管道连接后将试压嘴固定在管道插口的试压孔上,在另一侧的打压孔上同时安装一块压力表,连接试压泵,将压力升至试验压力,恒压2min,无压力降为合格。试压合格后,取下试压嘴及另一个压力表,在试压孔上拧上M8螺栓并拧紧。接口水压试验分三次进行,管道安装后进行第一次接口打压试验;后续管道安装两节后对此接口进行第二次打压试验;管道回填后,无沉降对此接口进行第三次打压试验。2.2.6.无收缩水泥砂浆、无张紧灌浆、灌浆外接头处理:管道接缝安装包带之前用水冲洗湿润,接头处外侧裹覆的帆布宽度不小于30cm,并采用张紧装置拉紧。水泥砂浆调制成流态状,加入8%的膨胀剂使之成为非收缩性砂浆。灌浆时从一侧灌入,另一侧溢出;灌入过程中用木槌轻轻敲击,确保灌浆密实、饱满。内接头处理:管道接头在内侧进行人工抹浆,抹缝前使用麻布将缝内土及水清理干净,用水湿润,采用膨胀砂浆塞填缝隙、捣实抹平。2.2.7水平分层填筑基准充填方式回填施工主要采用开挖料进行回填,根据管道各部位受力条件不同,管道回填采用分区控制原则,回填料级配均匀,颗粒尺寸≤50mm,粗粒土和细粒土混填时搅拌均匀,各区回填料和压实参数应符合设计要求。普通填筑区:填筑按水平分层进行,横向宽度延伸到要求范围,每层填筑厚度在压实前<30cm,用振动碾CA25压实,相邻两个轮迹至少重叠50cm,压实度≥85%。通过现场试验检验符合要求后,进行下一层填筑。管道回填:管道120°有效支撑角范围内是对管道受力影响最大的区域(扣除混凝土基础部分),回填压实度不得小于95%,回填采用小型振动冲击夯结合“T”形工具夯实到规定的压实度:管道两侧部分的回填压实度不得小于90%。回填采用振动冲击夯和手扶式小型振动碾碾压到规定的压实度;管顶上部至管道上部500mm范围内的回填压实度为(87±2)%;其余部分的回填压实度不得低于90%。采用反铲挖掘机结合推土机铺料,振动碾压实。3支护施工技术的体会安装完成后,对所有的管道再次进行了验收工作,经检查所有管口间隙均在5~25mm之内,管道轴线及高程偏差均在3cm之内,每道接口均经过三次打压,全部达到工况压力加0.3MPa的设计要求,单元工程质量评定结果合格率为100%。本文采用绞吸式挖泥船配合液压反铲进行开挖,解决了环境复杂、河道渗水量大,